机械工程材料考试真题复习题和答案

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加热 820-840℃,保温一段时间,淬入盐水中,随后加热到600℃回火1-1、5小 时出炉空冷。 4、表面淬火目的

提高轴颈表面硬度,提高耐磨性。 5、低温回火目的及工艺

消除主轴高频淬火应力和脆性。

一般再回火炉中加热到150-180℃,保温1-2小时出炉空冷。

1.过冷度 —理论结晶温度与实际结晶温度之差 1. 正火 — 将钢件加热到Ac3或Accm以上30-50℃,保温适当时间后在静止的空气中冷却的热处理工艺,称为正火。

2. 奥氏体 — 碳固溶于γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体,用γ或A表示。 3. 热加工 — 高于再结晶温度的塑性变形。

4. 调质处理 — 将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理。

对于上述名词解释,如学生用自己的语言回答,考虑其对概念或名词含义理解程度酌情给分。

二、 利用铁碳相图回答下列问题(15分)

(1) 写出Fe-Fe3C相图上①-⑥区的组织组成物,标明A,E,C,S,P,K各点的含

碳量。

①区:___F+P_____ ②区:_____P___③区: P+Fe3CⅡ__ ④区:P+ Fe3CⅡ+Ld` ⑤区:_ Ld`____⑥区:_Fe3CⅠ+Ld`

A点:______0_____ E点:___2.14%___ C点:___4.3%__

S点:_____0.8%___ P点:___0.02%__ K点:__6.69%_

1.在铸造生产中,采用哪些措施获得细晶粒组织? 2.说明实际金属晶体缺陷种类及特征。 3.石墨的形态对铸铁都有哪些影响? 4.常见的热处理方法有哪些?

5.什么是铝合金的固溶处理和时效处理。

6.回火的目的是什么,常用的回火操作有哪几种? 答案:

1.在铸造生产中,采用哪些措施获得细晶粒组织? 答:(1) 增加过冷度(2)进行变质处理 (3) 附加振动 2.说明实际金属晶体缺陷种类及特征。

答:根据晶体缺陷的几何尺寸大小可分为三类:点缺陷,线缺陷,面缺陷。点缺陷的主要类型有空位和间隙原子。晶体中的线缺陷就是位错。面缺陷包括晶界、亚晶界和孪晶界。

2. 简述石墨形态对铸铁的影响?

答:根据铸铁中石墨形态,铸铁可分为: (1)灰铸铁它是以片状石墨形式存在。(2)球墨铸铁它是铁液经过球化处理,使石墨呈球状的铸铁。(3)可锻铸铁它是白口铸铁通过可锻化

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退火,使石墨呈团絮状的铸铁

灰铸铁的抗拉强度和塑性就越低。球墨铸铁中石墨呈球状使球墨铸铁的抗拉强度、塑性和韧性、疲劳强度不仅高于其它铸铁,而且可以与相应组织的铸钢相比。可锻铸铁的石墨呈团絮状,因此它不但比普通灰铸铁具有较高强度,而且有较高的塑性和韧性。 4.常见的热处理方法有哪些?

答:退火、正火、淬火、回火、表面热处理、化学热处理。 5.什么是铝合金的固溶处理和时效处理。 答:当铝合金加热到α相区,保温后在水中快冷,其强度和硬度并没有明显升高,而塑性却得到改善,这种热处理称为固溶处理。固溶处理后铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象,称为时效处理。

6.回火的目的是什么,常用的回火操作有哪几种?

答:回火的目的:1 获得工件所需的组织。2 稳定尺寸。3消除淬火内应力。 回火的种类:低温回火;中温回火;高温回火

对于上述简答,如学生用自己的语言回答,考虑其对含义理解程度酌情给分。 四、指出下列金属材料的类别(12分) (每空格0.5分) (1)H68 黄铜 (2)W18Cr4V 高速钢 (3)Q235-A.F 普通碳钢 (4)1Cr18Ni9不锈钢 (5)GCr15 滚动轴承钢 (6)QT600-02 球墨铸铁 Ti (7)45 优质碳素结(8)HT200 灰口铸铁 (9)55Si2Mn 合金弹簧钢 构钢 (10)KTH350-可锻铸铁 (11)T10A 优质碳素工(12)40Cr 合金调质钢 06 具钢 (13)20 优质碳素结(14)ChSnSb1轴承合金 (15)Q235C 普通碳钢 构钢 1-6 (16)QSn4-3 锡青铜 (17)QAl7 铝青铜 (17)08 优质碳素结构钢 (19)T12 碳素工具钢 (20)Y30 易切削钢 (21)HT150 灰口铸铁 (22)35 优质碳素结(23)16Mn 低合金结构(24)20Cr 合金渗碳钢 构钢 钢 答案:表格中斜体部分为答案, 上述填空如果按大类回答酌情给分。 五、综合应用题(14分)(每小题7分)

(1) 某机床主轴选用45钢锻造毛坯,要求有良好的综合机械性能且轴径部分要耐磨(HRC 50-55),试为其编写简明的工艺路线,并说明各热处理工序的作用。

(2) 一批45钢小轴因组织不均匀,需采用退火处理。拟采用以下几种退火工艺:

① 缓慢加热至700℃,经长时间保温后随炉冷至室温; ② 缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温; ③ 缓慢加热至1100℃,经长时间保温后随炉冷至室温;

试说明上述三种工艺会导致小轴组织发生何变化?若要得到大小均匀的细小晶粒,选何种工艺最合适? 答案:

(1) 主轴的工艺路线:

下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精、精加工→表面淬火、低温回火→精加

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工。

正火处理是为了得到合适的硬度,以便机械加工,同时为调质处理做好组织准备。 调质处理是为了使主轴得到高的综合机械性能和疲劳强度,为了更好地发挥调质效果,将它安排在粗加工后进行。

表面淬火是为了使轴径部分得到所需硬度,以保证装配精度和不易磨损。 (2)

① 缓慢加热至700℃,经长时间保温后随炉冷至室温,小轴的组织无变化。

② 缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温,小轴的晶粒得到细化且比较均

匀。

③ 缓慢加热至1100℃,经长时间保温后随炉冷至室温,由于加热温度高、加热时间长,会使奥氏体晶粒粗化。

所以,为了要得到大小均匀的细小晶粒,选用第二种方法,即缓慢加热至840℃,经长时间保温后随炉冷至室温。

1、共晶转变和共析转变的产物都属于 两 相混合物。

2、塑性变形后的金属经加热将发生回复、 再结晶 、晶粒长大的变化。 3、共析钢的含碳量为 0.77% 。

4、Q235钢的含义是为 屈服点数值(屈服强度)为235MPa的碳素结构钢 。

5、单晶体塑性变形中滑移的实质是 在切应力作用下,位错沿滑移面的运动 。 6、体心立方晶格的致密度为 68% 。

7、根据钢的成分、退火的工艺与目的不同,退火常分为 完全退火 、 等温

退火 、

均匀化退火 、 球化退火 、 去应力退火 等几种。

8、钢在奥氏体化后,冷却的方式通常有 等温冷却 和 连续冷却 两种。 9、在铁碳合金的室温平衡组织中,强度最高的合金含碳量约为 0.9 %。

10、工具钢按用途可分为 刃具钢 钢、 模具钢 钢、 量具钢 钢。

11、常用测定硬度的方法有 布氏硬度 、 洛氏硬度 和 维氏硬度 测试法。

1、在晶体缺陷中,属于面缺陷的有 。 ( ③)

①间隙原子 ②位错 ③晶界

2、建立相图时采用的冷却速度应为 。 (③)

①快速 ②中速 ③极缓慢

3、在发生共晶转变L→α+β时,L、α、β三相的成分为 。 (②)

①相同 ②确定不变 ③不断变化

4、对板料进行多次拉伸时,为了消除形变强化,中途应进行 。 (②)

①完全退火 ②再结晶退火 ③正火

5、正火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是 。 (③)

①随炉冷却 ② 在油中冷却 ③在空气中冷却

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6、合金固溶强化的基本原因是 。 (②)

①晶粒变细 ②晶格发生畸变 ③晶格类型发生了改变

7、大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用,其中细化晶粒作用最为显著的有 。 (③)

①Mn,P ②Mn,Ti ③Ti,V

8、分级淬火的目的是 。 (②)

①使工件在介质停留期间完成组织转变

②使工件内外温差较为均匀并减小工件与介质间的温差 ③使奥氏体成分趋于均匀

9、一个合金的室温组织为α+二次β+(α+β),它由 组成。 (①)

①二相 ②三相 ③四相

10、制造普通螺母的钢应选用 。 (①)

①Q235 ②65Mn ③T12

11、渗碳体的性能特点是 。 (②)

①强度和硬度不高,塑性良好

②硬度高,极脆,塑性几乎等于零

③强度较高,硬度适中,有一定的塑性

12、一个理想的淬火冷却介质应具有的冷却特性是 。 (②)

①在约550℃以上高温区冷速应尽可能缓慢,在低于约250℃的低温区应具有足够快的冷速

②在约550℃以上高温区冷速应具有足够快的冷速,在低于约250℃的低温区应尽可能缓慢

③从高温至低温一直保持足够快的冷却速度

13、将变形金属加热发生再结晶转变时 。 (②)

①只有晶格类型发生变化

②只有晶粒大小、形状发生变化

③晶格类型、晶粒大小、形状都发生变化

14、挖掘机铲齿、坦克和拖拉机履带宜采用 。 ( ③)

①可锻铸铁 ②球墨铸铁 ③高锰钢ZGMn13

15、除 元素外,其它合金元素溶于奥氏体后,均能增加过冷奥氏体的稳定性。 (①)

① Co ② Cr ③ Mn

16、属于体心立方晶格的金属有 。 (②)

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